本發(fā)明涉及一種高壓開關(guān)管閥制備方法及高壓開關(guān)管閥,屬于熱處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):滲碳工藝是機(jī)械制造工業(yè)中廣泛采用的化學(xué)熱處理工藝,主要適用于承受磨損、交變接觸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力及沖擊載荷的設(shè)備零件,如齒輪、支架、活塞銷等零件,尤其在車輛、設(shè)備制造工業(yè)中應(yīng)用較為普遍。滲碳工藝是指鋼鐵零件在滲碳介質(zhì)中加熱和保溫,使碳原子滲入零件表面,增加鋼鐵零件表層的含碳量,并獲得一定碳濃度梯度的一種化學(xué)熱處理工藝。滲碳的目的是在低碳鋼或低碳合金鋼零件的表面得到高的含碳量,并經(jīng)淬火、回火后,使零件表面獲得高的硬度和耐磨性,而零件的中心部位仍保持一定的強(qiáng)度及較高的塑性和韌性。在高壓開關(guān)制造領(lǐng)域,滲碳工藝也有一定的應(yīng)用。管閥是高壓開關(guān)液壓機(jī)構(gòu)上的一個(gè)關(guān)鍵零件,高壓開關(guān)管閥為管狀結(jié)構(gòu),包括中間管段,中間管段一端連接有合閘段,另一端連接有分閘段,合閘段的外管壁直徑大于中間管段外管壁直徑,分閘段的外管壁直徑小于中間管段管外壁直徑。具體工作時(shí),在高壓油的作用下,管閥在閥體內(nèi)沿軸線作往復(fù)沖擊運(yùn)動(dòng)。這就要求管閥具有一定的耐磨性,而且兩端斜面閥口密封線處在強(qiáng)烈的沖擊作用下不得變形凹陷或掉渣開裂,必須具有足夠的強(qiáng)度、硬度和抗疲勞強(qiáng)度,同時(shí)又要求管閥的芯部應(yīng)保持一定的強(qiáng)度和良好的韌性。在現(xiàn)有技術(shù)中,為了提高高壓開關(guān)管閥的可靠性,一般對(duì)管閥進(jìn)行滲碳、淬火、低溫回火處理。處理后的管閥滲碳表面硬度在55~60HRC之間,基體硬度在39~45HRC之間。但是,這種滲碳熱處理過的管閥應(yīng)用在斷路器上后,在運(yùn)行期間很容易發(fā)生管閥變形、開裂事故。其原因可能在于,該管閥是一種薄壁零件,最薄處僅厚2mm,經(jīng)過上述熱處理后,雖然其表面和基體硬度較高,具有較高的強(qiáng)度,但由于管閥在工作中兩端斜面密封線處所承受的沖擊負(fù)荷應(yīng)力集中較大,分、合閘運(yùn)行僅200余次就會(huì)出現(xiàn)閥口線凹陷變寬甚至局部崩裂、變形而造成漏油現(xiàn)象。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種高壓開關(guān)管閥制備方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中高壓開關(guān)管閥閥口密封線處容易凹陷、變形或局部崩裂的問題。本發(fā)明的目的還在于提供一種上述方法處理過的高壓開關(guān)管閥。為了實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明的高壓開關(guān)管閥制備方法的技術(shù)方案如下:一種高壓開關(guān)管閥制備方法,包括如下步驟:1)加工毛坯:下料后加工得高壓開關(guān)管閥毛坯,所述高壓開關(guān)管閥毛坯包括中間管段及分別連接在所述中間管段兩端的合閘段和分閘段,所述合閘段和分閘段的外管壁上的工藝留量小于所述中間管段的外管壁上的工藝留量;2)滲碳:將步驟1)得到的高壓開關(guān)管閥毛坯在910-930℃下進(jìn)行滲碳并形成滲碳層,冷卻,得滲碳管閥工件;所述滲碳層的厚度大于所述合閘段和分閘段的外管壁上的工藝留量,小于所述中間管段的外管壁上的工藝留量;3)加工成型:將步驟2)中得到的滲碳管閥工件進(jìn)行加工成型得成型管閥工件,所述加工成型包括車削中間管段外管壁上的工藝留量,使中間管段外管壁的剩余工藝留量與分閘段和合閘段外管壁工藝留量相同;還包括加工內(nèi)孔部位的步驟;4)淬火:將步驟3)中得到的成型管閥工件加熱到840-860℃保溫4-16min,在油中冷卻,得淬火管閥工件;5)回火:將步驟4)得到的淬火管閥工件在500-520℃回火60-90min,冷卻,得回火管閥工件;精磨,即得。本發(fā)明的高壓開關(guān)管閥制備方法中,將管閥工件與外接部件接觸較多的合閘段和分閘段的外管壁部分(即閥口線部分)保持較小的工藝留量,在滲碳熱處理后磨去該留磨部分,仍能得到一定厚度的滲碳層,提高了上述部位的硬度、強(qiáng)度和耐磨性。而對(duì)于閥口線部分以外的中間管段部分,保持較大的工藝留量,在滲碳后將其加工掉,防止中間管段部分留下滲碳層,從而使其保持較高的韌性。避免了管閥兩端的合閘段和分閘段管外壁與中間管段的管外壁交匯處的閥口線處出現(xiàn)應(yīng)力集中而導(dǎo)致的凹陷、變形及破碎現(xiàn)象,避免了漏油現(xiàn)象的發(fā)生,確保了高壓開關(guān)管閥的正常分合閘,提高了其服役過程中的可靠性。所述高壓開關(guān)管閥的材料采用牌號(hào)為20CrMnMo的材料,其質(zhì)量百分比組成為:0.17%-0.23%的C,0.17%-0.37%的Si,0.90%-1.20%的Mn,1.10%-1.40%的Cr,0.20%-0.30%的Mo,余量為Fe。所述高壓開關(guān)管閥為管狀結(jié)構(gòu),包括所述中間管段和所述合閘段及所述分閘段,合閘段的外管壁直徑大于中間管段外管壁直徑,分閘段的外管壁直徑小于中間管段管外壁直徑。高壓開關(guān)管閥合閘段和分閘段的外管壁與...